人们生活所需要的能源，迄今为止，大部分依赖于水力、石油、原子能，然而，这些能源是有限的。因此，将来使用尚未开发的能源是必要的。

其一是海洋能的开发。可以期待海洋能的理由之一是其无限性。海洋能是以波力、潮汐、温度差、海流等多种形式存在的。据说具有全世界能需要量的1000倍以上。不过，以这些形式存在的海洋能的源泉是由来自太阳的热产生的，所以，只要太阳存在，可以无限使用。

波是海洋中存在的自然力之一，有使巨轮像树叶一样漂动的力量，利用这种波力进行发电的先决条件是波力发电技术。战后的日本，作为独自的技术发展起来，波力发电有多种多样形式。有的利用波的上下运动，有的利用波的横向运动，还有的利用由波产生的水中压力变化等等。对这些形式，很早以前就有许多人进行了研究，英国大约在一百年以前就有波力发电的特许。

波的运动力虽很强大，但除运动的速度慢外，还有往复运动的缺点。因此，利用波力使机械运转，运转的机械带动发电机。为了使发电机快速运转就需要加速，要在机械和发电机之间加速，可以考虑使用齿轮和将波力转换成油压或空压使透平高速运转等等。另外，波因产生往复运动，所以得到稳定的输出功率是困难的。

关于波力发电实验，到目前为止，在海里进行实际发电实验，可以说只有日本。“海明号”——这艘海洋科学技术中心和把以输出功率2000千瓦级为目标的波力发电实验船，停在山形县鹤冈市海上3公里的地方，1978、1979连续两年，进行了发电实验。1799年作为国际能源机构（IEA）的共同实验项目被推举出来，英国、美国、加拿大、爱尔兰参加了这项实验。

由于波的上下往复运动使4个阀工作，由于流入透平的空气方向为单向，所以可得到连续的输出功率，这就是发电原理。“海明号”波力发电实验船，有4个浮力室和22个空气室，各自的空气室，从底部进入的波可以上下运动。实验结果证明，平均输出功率需要提高、波的变动大而发出的电需要稳定，为解决这些问题，现在正进行着水槽试验。

日本不适合潮汐发电

把船形浮体模具像“海明号”似的停在海上，固定在海岸的堤防或护岸地方，进行发电的方式也正在进行研究。

海洋产业研究会1979年以来一直进行水槽实验。方法是将沉箱状的构造物装在堤防内，利用波上下运动的空气压力使空气透平运转。这种形式是根据把沉箱状构造物的波向长度作为波的周期，使其发生共振进行设计的，可以得到较高的转换效率。固定在这一带沿岸的波力发电装置，每组输出功率为50 ~ 100千瓦。

英国、挪威也专心于波力发电的研究，许多形式正在进行着实验，但是，还没有听到在海里进行过大规模实验的消息。

第2种海洋能的利用形式是潮汐发电，也可以看作是水力发电。它是利用有规律性的往复涨落差，即潮差来进行发电的。其特点之—，要作为实用能源，需要水量大。和历来的水力发电相比，原因是落差太低。因此，贮水池的堤防要长，这样适合的地方受到限制。计划进行潮汐发电的地方，潮差都要在10米以上。

现在，世界上运转着的潮汐发电站，只有法国的兰斯，其最大输出功率是24万千瓦。是向外输送电能的唯一的海洋能利用者。1966年以来，运转上发生了多种多样的机械问题，现在大部分已得到解决。土木方面没发生什么问题。尽管如此，兰斯以后的各国潮汐发电计划没有寒现，原因是经济上造价太高。日本1970年对潮汐发电的可能性进行了讨论，可是国内潮差最大的“有明湾”也不过是4.94米，经济上没有开发的价值。从那以后，日本国内关于潮汐发电的计划尚未发表过。

潮汐发电的特点之二在于受月亮的运行所支配。兰斯发电站同杨水发电站一样，采用水轮泵方式，待时机利用其它发电站的剩余电力，把海水打上来，使落差加大，使发电机的输出功率增大等等。另外，灵活运用电子计算机能更有效地进行运转。

能够连续运转的温度差发电

第3种海洋能利用形式是温度差发电，方法是利用海洋表面的温水和深层冷水之间的温度差，将其间的热能转换成电能。这种方法可以不要其它燃料，只用海水层间的温度差就可获得巨大电能。温度差发电的设想是在1881年由法国“达松伐耳”提出的；其后，法国“克罗杜”、美国“道森”及美国“燃纳”等相继提出。经过多年实验和理论上的持续研究，特别是进入八十年代后，能源危机的呼声更促进了研究工作的开展。

根据热力学原理进行的温度差发电，需要高温水源和低温水源。高温水源来源于约30°C的表面海水，低温水源来源于海底的冷水，它是从海面吊下长600~700米的管子，把约PC的冷水打上来后再进行使用。在高温水源和低温水源之间，把氨作为运转媒介物使之循环，在高温水源变成气态的氨使透平运转，从透平排出的气态氨在低温水源返回液态。以上是温度差发电的基本想法，所谓的闭合循环。此外，以海水本身为运转媒介物进行运用的开式循环和使2种金属产生2个温度的热电方式也正在研究。

关于温度差发电的理论设计，日本和美国就各种类型正在发表，不过，发电能力都为10~40万千瓦。主要设备有蒸发机、透平发电机、凝缩器、运转媒介物泵等，作为其它发电系统的容器有海洋构造物、系留设备、冷水取入管等。要输送发出的电，需要海底送电电缆，否则，需要准备制氢设备。在美国，节能活动推进着海洋能的开发。在日本，工业技术院作为向阳计划，从1974年开始进行研究。

1975年以后，工业技术院电子技术综合研究所、佐贺大学及东电设计股份公司，各自设置了小型实验装置，用氨或氟利昂做媒介物进行实验。在美国，各大学、研究所也开始实验。

这期间，用实际的海洋表面温水、深层冷水，成功地进行了发电实验的是美国夏威夷的Mini－OTEC（威奥堤斯克是Ocean Thermal Energy Conver Sion的略称）计划。这项计划是以夏威夷州政府为中心，多家公司参加共同实现的。把机器配置在海军给的“驳船”（长32米、宽10米、排水量243吨）上，运转是从79年8月到12月15日，因实验费用耗尽终止了运转。这项实验证明，连续运转的电力能够从海洋中得到。

设计的最大输出功率是50千瓦，试验中平均输出功率是4－8.7千瓦，最大输出功率是53千瓦，最小输出功率是47千瓦。从这个输出功率值得知，运转情况是预想的。除去冷水泵用电、氨泉用电、机器运转用电外，实际得到的电力约12千瓦（设计是10~15千瓦），从发电能量来看，实际能够使用的电力过小。这个装置整体是为实验用的小型体，将来发电装置大型化，就输出功率10万千瓦而言，实际电力可计算出是7万千瓦以上。

日美两国相互竞争海流发电

81年6月以后，美国发电量1000千瓦称为OTEG－1的实验船，几个月后在夏威夷进行了运转。实验船里不带发电机，得到的热能放空，其实验结果尚未发表。

温度差发电是将船形浮体装置固定在海上进行的，因能驱逐出大量海水，所以可得到较大的输出功率。困难问题是船形浮体模具的侧面、系留钢缆、长的冷水取入管摇动等等，所以可以考虑将发电装置设置在海岸上，沿海岸安装冷水管。在这种场合，冷水管越长，经济上越无价值，所以海底距海岸直接陡深的地方比较合适。

东电和其子公司——东电设计股份公司一起，从1981年4月，开始在太平洋中部的瑙鲁共和国设置考证用试验装置，沿岸设置的温度差发电装置能量为100千瓦，10月开始运转。这个发电站用的媒介物不是氨而是氟利昂R－22。经过约一年的时间，进入发电试验和热循环试验。

九州电力研究方面，计划在鹿儿岛县的德之岛上，以狄塞尔发电站排出的热为高温水源，设置温度差发电实验装置，其输出功率为50千瓦，预定82年8月开始进行运转。

从整个世界来看，日本的周围存在着较大的海流、黑潮。流量每秒3000~ 5000万立方米，流速1~5浬/时（秒速0.5~2.5米），宽度大的强流域地方有120公里，厚度有的地方也达120公里。世界上除黑潮外，存在着几个大的海流，其中大的可与黑潮相比，对此进行了较好的研究的是美国佛罗里达海流。从以上情况看，日美两国海流发电的开发很兴盛。

美国1974年出版了海流发电的讨论报告书，最近又把重点转向温度差发电的研究，而关于海流发电的开发情况听不到了。日本1975年在科学技术厅资源调查所里设置了委员会，对海流发电的各种方式进行了比较，其中一个方案是使用沙保尼阿斯旋转水轮。

沙保尼阿斯水轮的旋转原理与棒球旋转投出时产生的曲线情形相同。水轮浮在海中，扬力做工。因为水轮旋转慢，所以使用齿轮加速，使发电机高速旋转。运用这种方式，在海洋科学技术中心委员会的指导下，从80年11月到81年9月，进行了水槽实验，结果认为可以投入使用。接着开始讨论了以同样方式，利用潮差时的潮流进行发电的问题。

缺点是密度低和输出功率不稳定

海洋能可以说是无限的，如果能使它实用化，有助于能源的解决，不过，还存在许多问题。

第一，海洋能的密度很低。在火力、原子能发电站，一台发电机可实现发电量100万千瓦，而利用海洋能发电，要发出同样的电力来，需要大量水、各种装置和进行的方法等等。因此，与火力发电站等相比，海洋能发电的成本较高。

不只是海洋能发电站输出的电功率不稳定，风力、太阳能等方面输出的电功率也同样有不稳定的可能。在波力发电中，由于波的往复运动，输出功率不稳定，这种现象在前面已经说过。

有时波在长时期内不来，这个缺点对风力、太阳能而言也是同样的。在这个方面，温度差、海流方面是稳定的。日本海上的温度差发电，冬天和夏天，由于海表面的水温发生变化，所以输出功率不仅不稳定，由于高温水源和低温水源的温度差变得过小，可能发不了电。

另外，黑潮的主要流域从冲绳到纪伊半岛附近是一定的。它前面的中部、关东地方，由于年份不同，同样有很大的变化。因此，要利用海洋能发电，各地方的海流流量，水温等需要长时间测量，从测量中选择适当的地方。就现状来看，长时期的测量工作进行得还不够。

关于海洋能发电，除沿岸设置了波力发电装置外，发出的电如何使用也是问题。输送大电量的海底电缆价格太高；使用远离陆地的温度差、海流发电装置发出的电，使海水电解，制造氢气，气态氢不提，就是作为液态氢可否运往陆地的问题也有争议。

关于海洋能的利用，如以上所说，还有很多问题，但是，模型实验或者小规模发电实验已渐渐搞起来，可以想象海洋能发电在不久的将来会实用化的。

[《海洋开发的现况与未来》，（日）]